KR101135171B1 - 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 그린타이어를 제조하기 위하여 토러스 드럼에서 인너라이너를 부착하는 단계와, 림쿠션 고무 및 비드필러를 부착하는 단계, 비드 와이어를 와인딩하여 부착하는 단계, 카카스를 부착하는 단계, 비드 와이어를 와인딩하여 부착하는 단계 및 비드필러를 부착하는 단계를 포함하여 이루어지는 토러스 드럼을 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법에 있어서, 상기 비드 와이어를 부착하는 단계에서, 비드 와이어가 위치되는 홈이 형성된 비드 와이어 포머 다이에 미리 비드 와이어를 와인딩하는 단계 및 비드 와이어가 미리 와인딩된 상기 비드 와이어 포머 다이를 상기 토러스 드럼을 향해 압착하여 비드 와이어를 부착하는 단계를 포함하여 이루어지는 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법이 개시되어 있다.

Description

토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법 및 장치{New manufacturing device for straight bead wire layers}

본 발명은 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 그린타이어 성형공정에서 비드성형 시간을 단축하여 생산성이 향상되도록 하고, 비드 와이어 배치시 잔여 기포를 줄일 수 있도록 한 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 타이어는, 도 1에서 종래 플랫 드럼에서 성형되고 있는 타이어로 보인 바와 같이, 타이어의 내부를 구성하여 공기의 누출을 방지하는 인너라이너(10)와, 이 인너라이너(10)의 위에 하나 이상 적층되는 카카스(12)와, 이 카카스의 위에 적어도 하나 이상 적층되는 벨트(14)와, 이 벨트 위에 적층되어 지면에 접촉하게 되는 트레드(16)와, 타이어의 양쪽 측부를 형성하는 사이드월(18)과, 그리고 금속휠에 결합되어 타이어의 이탈을 방지하면서 내부 공기압을 유지하는 양 쪽 비드(20)로 이루어진다.

상기 비드(20)는 타이어가 자동차의 휠 디스크에 결합될 때 결합력을 유지함으로써, 자동차에 부착된 타이어가 주행 중 자동차로부터 이탈하는 것을 방지하는 역할과 타이어 내부의 공기누출을 방지하여 공기압을 유지시키는 역할을 하게 되어 타이어에서 매우 중요한 부위이다.

종래의 비드(20)는 다수의 와이어가 합체되어 형성되는 비드코어(20a)의 상면에 비드필러(20b)를 설치시키고, 비드코어(20a)와 비드필러(20b)의 외측에 카카스(12)를 턴업설치시켜 타이어에 결합된다. 상기 비드 코어(20a)는 고무코팅된 비드와이어가 수회 감겨서 합체되어 형성된 것이다.

이러한 비드는 동으로 도금된 고장력 스틸 와이어가 재료로 사용되며, 강도, 비틀림과 굽힘을 포함한 여러 가지 시험을 거친 스틸 와이어가 풀링롤에 의해 풀려나오면서 타이어의 종류와 크기에 따라 가이드 롤을 통과하면서 특정 수의 가닥으로 모아져 나오게 된다. 모아진 스틸 와이어는 작은 압출기를 통과하면서 와이어 가닥 사이와 둘레에 고무가 입혀지게 된다.

고무가 입혀진 와이어가닥은 타이어의 규격에 맞추어 정해진 크기와 모양대로 비드와이어 성형기인 포머(Former)에 감겨지게 된다. 비드와이어 성형 기계는 자동적으로 사양에 따른 회전수만큼 감아서 그 외형이 사각 또는 육각의 형상을 이루도록 형성되는 것이다.

도 1에 보인 바와 같이 플랫 드럼에 타이어를 구성하는 반제품들을 부착하여 그린타이어를 형성하는 과정에서, 플랫 드럼과 인너라이너 사이에 압축공기를 공급 하여 타이어를 팽창시키게 된다. 이렇게 팽창될 때 비드부분이 변형되거나 균일한 품질을 유지하기 어려운 점이 있었다.

이를 개선하기 위하여, 도 2에 보인 바와 같이, 타이어의 형상과 동일한 토러스 드럼(torus drum)을 이용하여 그린타이어를 형성하는 기술이 많이 사용되고 있다. 토러스 드럼에 인너라이너(30)를 부착하고 비드가 형성되는 하부에 림쿠션 고무(32)를 부착하고, 비드필러(34a)를 부착한 다음 일렬로 정렬된 비드 와이어(36a)를 와인딩하여 부착한다. 그 다음 카카스(38)를 부착하고 다시 비드 와이어(36b)를 와인딩하여 부착하고 비드필러(34b)를 부착한 다음 사이드 월 고무(40)를 부착하게 된다.

이렇게 토러스 드럼에서 형성되는 비드는 도 3a에 보인 바와 같이 토러스 드럼(50, 단면 일부가 보임)의 측면에 비드 와이어를 부착하는 코드 서비싱 장치(52)에 의해 토러스 드럼(50)이 회전할 때 와이어 코드가 일정 간격으로 와인딩되면서 부착된다. 이렇게 와인딩되어 조립중인 타이어(54)에 부착된 비드 와이어(56)는 도 3b에 보인 바와 같이, 나선형 구조로 배치된다.

종래 토러스 드럼을 이용하여 그린타이어를 제조할 때에 적용되는 비드는 쉽게 변형되지 않아 균일한 품질을 낼 수 있는 장점이 있으나, 토러스 드럼에서 비드 와이어를 부착할 때 비드부착 부분에서 고무의 유동이나 비드 와이어 자체의 강성에 의해, 그리고 가류과정 동안에 비드 와이어의 배열이 흐트러져 버리는 문제가 있었다.

또한 비드 와이어의 강성으로 인한 비드 와이어의 배열이 흐트러지는 것을 방지하기 위해 압착력을 올려야 하므로 와인딩 시간이 길어져 결국 그린타이어의 전체 성형시간이 증가하게 된다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같이 종래기술이 가진 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 비드 와이어가 위치될 수 있는 홈이 형성된 비드 와이어 포머 다이에 미리 비드 와이어를 와인딩하고, 이렇게 비드 와이어가 미리 와인딩된 상기 비드 와이어 포머 다이를 토러스 드럼을 향해 압착하여 비드 와이어를 부착되게 함으로써 그린타이어 성형공정에서 비드성형 시간을 단축하여 생산성이 향상되도록 하고, 비드 와이어 배치시 잔여 기포를 줄일 수 있도록할 수 있는 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 그린타이어를 제조하기 위하여 토러스 드럼에서 인너라이너를 부착하는 단계와, 림쿠션 고무 및 비드필러를 부착하는 단계, 비드 와이어를 와인딩하여 부착하는 단계, 카카스를 부착하는 단계, 비드 와이어를 와인딩하여 부착하는 단계 및 비드필러를 부착하는 단계를 포함하여 이루어지는 토러스 드럼을 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법에 있어서, 상기 비드 와이어를 부착하는 단계에서, 비드 와이어가 위치되는 홈이 형성된 비드 와이어 포머 다이에 미리 비드 와이어를 와인딩하는 단계 및 비드 와이어가 미리 와인딩된 상기 비드 와이어 포머 다이를 상기 토러스 드럼을 향해 압착하여 비드 와이어를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법으로 이루어진다.

본 발명의 다른 실시예는 상기 제조방법에 특히 적합하게 적용하기 위한 것으로, 비드 와이어가 수용되는 홈이 나선형으로 형성된 비드 와이어 포머 다이와 이 비드 와이어 포머 다이를 지지하는 지지부 및 지지부를 구동시키는 구동부로 이루어지되, 상기 비드 와이어 포머 다이는 타이어의 단면과 동일한 형상을 가진 토러스 드럼의 양쪽 측면에 배치되고, 상기 비드 와이어 포머 다이의 나선형의 홈에 비드 와이어가 미리 와인딩된 후, 그린 타이어의 성형공정 중에 상기 토러스 드럼의 측면으로 압착되어 비드 와이어가 부착되도록 하는 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 장치로 이루어져 있다.

본 발명의 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법 및 장치에 의하면, 토러스 드럼에서 비드 와이어를 부착할 때와 그린타이어를 가류하는 과정에 비드 와이어의 배열이 흐트러지는 문제가 해소되고, 그린타이어 성형공정에서 비드성형 시간을 단축하여 생산성이 향상되도록 하며, 비 드 와이어 배치시 잔여 기포를 줄일 수 있게 된다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 장치를 개략적으로 나타내는 단면 개념도로서, 토러스 드럼(50)에서 타이어 반제품들을 조립하여 그린타이어를 제조할 때, 비드 와이어(56)를 부착하기 위한 비드 와이어 포머 다이(58)와 이 비드 와이어 포머 다이(58)를 지지하는 지지부(60)를 보여준다.

상기 비드 와이어 포머 다이(58)를 지지하는 지지부(60)는 비드 와이어(56)가 감기는 비드 와이어 포머 다이(58)를 그린타이어가 성형되는 토러스 드럼(50)을 향해 이동시키거나 회전시키는 공지의 왕복 및 회전 구동부(각각 도시되지 않음)에 연결되어 있다. 회전 구동부는 비드 와이어 포머 다이(58)를 회전시켜 비드 와이어(56)가 비드 와이어 포머 다이(58)의 미리 정해진 위치에 감길 수 있도록 한다. 상기 비드 와이어 포머 다이(58)에 비드 와이어(56)가 감긴 상태에서 비드 와이어 포머 다이(58)가 토러스 드럼(50) 쪽으로 압착되어 비드 와이어(56)가 조립중인 그린타이어에 부착되게 된다. 이렇게 비드 와이어 포머 다이(58)를 통해 비드 와이어(56)를 압착하면서 부착함으로써 에어 트랩(air trap)의 발생을 방지할 수 있게 된다.

도 5a 및 도 5b는 비드 와이어 포머 다이(58)를 부분적으로 보여주는데, 비드 와이어 포머 다이(58)에 비드 와이어(56)가 수용되는 홈(59)이 형성되어 있는 것을 나타낸다. 비드 와이어(56)를 비드 와이어 포머 다이(58)에 안착시키는 상기 홈(59)은 비드 와이어 포머 다이(58)의 원주방향으로 나선형으로 형성되어 있다. 이 나선형의 홈에 비드 와이어(56)를 미리 감아서 조립중에 있는 토러스 드럼 상의 그린타이어에 비드 와이어(56)를 부착하게 된다. 이때 비드 와이어(56)가 비드 와이어 포머 다이(58)에 감긴 채 그 상태를 유지하도록 비드 와이어 포머 다이(58)가 그 자체로 자성을 가지거나 비드 와이어(56)가 안착되는 상기 홈(59)의 안쪽에 자성체를 구비하는 것이 바람직하다.

또 상기 비드 와이어 포머 다이(58)는 상기 토러스 드럼(50)의 양쪽 측면에서 원주방향으로 배치하고, 2 이상의 세그멘트로 분할하여 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 비드 와이어 포머 다이(58)가 구비된 토러스 드럼에서 그린타이어를 제조하기 위해서는, 토러스 드럼에 인너라이너를 부착하는 단계와, 림쿠션 고무 및 비드필러를 부착하는 단계, 비드 와이어를 와인딩하여 부착하는 단계, 카카스를 부착하는 단계, 비드 와이어를 와인딩하여 부착하는 단계 및 비드필러를 부착하는 단계 등을 실행하게 된다. 특히, 본 발명에서는 상기 비드 와이어를 부착하는 단계에서, 비드 와이어가 위치되는 홈이 형성되고 비드 와이어를 유지하는 자성체를 구비하는 비드 와이어 포머 다이를 준비하는 단계, 이 비드 와이어 포머 다이에 비드 와이어를 미리 와인딩하는 단계 및 비드 와이어가 미리 와인딩된 상기 비드 와이어 포머 다이를 상기 토러스 드럼을 향해 압착하여 비드 와이어를 부착하는 단계를 포함하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법 및 장치를 이용함으로써, 토러스 드럼에서 비드 와이어를 부착할 때, 그리고 그린타이어를 가류하는 과정에 비드 와이어의 배열이 흐트러져 불량이 생기는 문제가 해소되고, 그린타이어 성형공정에서 비드성형 시간을 단축하여 생산성이 향상되도록 하며, 비드 와이어 배치시 잔여 기포를 줄일 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따라 플랫 드럼에서 그린타이어를 성형하는 개념적인 단면도이다.

도 2는 종래 토러스 드럼에서 성형한 그린타이어의 개념적인 단면도이다.

도 3a는 종래 토러스 드럼에 비드 와이어를 공급하는 상태를 나타내는 개념도이다.

도 3b는 도 3a에서 감긴 비드 와이어를 측면에서 본 상태를 나타낸다.

도 4는 본 발명에 따라 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 상태를 나타낸다.

도 5a, 도 5b는 본 발명의 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 장치에 사용되는 비드 와이어 포머 다이를 부분적으로 나타낸다.

Claims (4)

1. 그린타이어를 제조하기 위하여 토러스 드럼에서 인너라이너를 부착하는 단계와, 림쿠션 고무 및 비드필러를 부착하는 단계, 비드 와이어를 와인딩하여 부착하는 단계, 카카스를 부착하는 단계, 비드 와이어를 와인딩하여 부착하는 단계 및 비드필러를 부착하는 단계를 포함하여 이루어지는 토러스 드럼을 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법에 있어서,

   상기 비드 와이어를 부착하는 단계에서, 비드 와이어가 위치되는 홈이 형성되고 비드 와이어를 유지하는 자성체를 구비하는 비드 와이어 포머 다이를 준비하는 단계, 이 비드 와이어 포머 다이에 미리 비드 와이어를 와인딩하는 단계 및 비드 와이어가 미리 와인딩된 상기 비드 와이어 포머 다이를 상기 토러스 드럼을 향해 압착하여 비드 와이어를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 비드 와이어 포머 다이를 준비하는 단계에서, 상기 비드 와이어 포머 다이는 상기 토러스 드럼의 측면을 따라 양쪽에 원주 방향으로 세그먼트로 분할하여 배치하는 것을 특징으로 하는 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 방법.
3. 제1항에 따른 그린타이어를 제조하는 방법에 적용하기 위한 것으로, 비드 와이어가 수용되는 홈이 나선형으로 형성되어 있고, 비드 와이어를 유지하는 자성체를 구비하는 비드 와이어 포머 다이와 이 비드 와이어 포머 다이를 지지하는 지지부 및 지지부를 구동시키는 구동부로 이루어지되, 상기 지지부를 구동시키는 구동부는 상기 비드 와이어 포머 다이를 그린타이어가 성형되는 토러스 드럼을 향해 전후진 시키는 왕복 구동부와 회전시키는 회전 구동부를 구비하고, 상기 비드 와이어 포머 다이는 타이어의 단면과 동일한 형상을 가진 상기 토러스 드럼의 양쪽 측면에 배치되고, 상기 비드 와이어 포머 다이의 나선형의 홈에 비드 와이어가 미리 와인딩된 후, 그린 타이어의 성형공정 중에 상기 토러스 드럼의 측면으로 압착되어 비드 와이어가 부착되도록 하는 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 비드 와이어 포머 다이는 상기 토러스 드럼의 양쪽 측면에서 원주방향으로 배치되고, 2 이상의 세그멘트로 분할되어 형성되는 것을 특징으로 하는 토러스 드럼에서 비드 와이어 포머 다이를 이용하여 그린타이어를 제조하는 장치.

Images